JPH0639714A - 電解インプロセスドレッシング研削方法および装置 - Google Patents

電解インプロセスドレッシング研削方法および装置

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JPH0639714A
JPH0639714A JP21856092A JP21856092A JPH0639714A JP H0639714 A JPH0639714 A JP H0639714A JP 21856092 A JP21856092 A JP 21856092A JP 21856092 A JP21856092 A JP 21856092A JP H0639714 A JPH0639714 A JP H0639714A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定した高精度加工のできる電解インプロセ
スドレッシング加工方法および装置を得る。 【構成】 回転方向にそって交互に異なる2種類の低メ
ッシュ砥石と高メッシュ砥石によって構成した導電性砥
石9を用いる。この砥石9の側面に、その加工面の砥石
種に対応して、高反射率部14aと、低反射率部14b
と、無反射部14cとからなる光の反射率の変化部14
を設ける。この反射部の変化を光学式ピックアップ15
によって検出し、この検出信号によって電源11をO
N、OFFして高メッシュ砥石の場合のみ電解ドレスを
行って研削加工する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス、セラミックス
等の光学素子用の高脆材料を電解インプロセスドレッシ
ング研削法により研削加工する方法と装置に関する。
【0002】
【従来の技術】被加工物、例えば光学素材を研削加工す
る場合、特に球面創成加工法に電解インプロセスドレッ
シング法を適用した例としては、特開平3−60973
号公報がある。図11は上記方法による研削装置の主要
部を示したものである。回転自在に構成されたチャック
26に装着されているワーク27の軸心28に対して、
スイベル角αに配設したカツプ形状の導電性砥石29
が、回転軸心30にて回転自在に保持されている。導電
性砥石29の加工面36は、ワーク27の研削仕上げ面
の曲率RAと同一曲率形状に形成されている。
【0003】電源装置31の(+)極はブラシ32を介
して、導電性砥石29の外周部に電気的に接続され、
(−)極は、導電性砥石29の加工面36との間に僅か
な隙間eを設けて配設されるドレス電極33と接続され
ている。また、上記導電性砥石29の加工面36とドレ
ス電極33の隙間に、図示されていないクーラント供給
装置により、弱電性クーラント34を供給するノズル3
5が配設されている。
【0004】上記構成による加工方法は、チャック26
と導電性砥石29を回動し加工面36をワーク27に当
接し研削加工を行う。この際、弱電性クーラント34を
供給しながら、ドレス電極33とブラシ32に電源装置
31によって電圧を印加する。これによって、加工面3
6が加工中に、常時電解ドレッシングされ常時安定した
加工が行える。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
解インプロセスドレッシング法においては、ワーク粗研
削から仕上げ研削までを行う場合、粗研削工程では高能
率加工が可能な粗粒砥石、仕上げ研削では高精度加工の
行える微細砥粒砥石という具合に異なる砥石を用いるこ
とが必要となるため、必然的に加工工程は2工程とな
り、砥石の交換や位置調整等に要する段取り時間が長
く、あるいは粗研削用と仕上げ研削用という具合に2軸
の加工機を用いる必要があるため、効率的な加工とは言
えなかった。
【0006】そこで、本発明では、電解インプロセスド
レッシング法による粗研削〜仕上げ研削までの工程を砥
石の交換等の段取りなしで、1軸で高能率に行い、精度
のよい光学素子を、安定して得ることのできる加工方法
と装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は前記
の問題点を解決するための電解インプロセスドレッシン
グ研削方法とその装置であり、砥石種が加工面の方向に
複数に分割された導電性砥石を用い、この分割された砥
石種を選択的に電解ドレッシングしながら加工する。ま
た、2種以上の砥石種を加工面の周方向に複数に分割し
た導電性砥石と、この導電性砥石の各砥石種を選択的に
電解ドレスする手段とを備えて研削装置を構成する。
【0008】
【実施例1】図1〜図6は、本実施例の研削装置を示す
ものであり、図1は装置の概念図を示し、図2は本実施
例に用いる導電性砥石を加工面側からみた正面図を示
し、図3は本実施例における電源装置のON,OFFの
タイミングと砥石加工面とドレス電極の位置関係を示す
図である。図4は本実施例における(−)電極下を通過
する砥石種と電解電流波形の関係図を示す。図5は本実
施例における砥石加工面の状態の変化の概念図を示す。
図6は本実施例の変形例を示す。
【0009】回転自在に構成されたチャック20に装填
されたワーク19の軸心21に対して、スイベル角αに
設定した導電性砥石9が回転軸心22にて回転自在に保
持されている。導電性砥石9の加工面10は、ダイヤモ
ンド粉末などの砥粒と、Cu,Sn,Fe等の金属粉末
を特殊配合し、熱処理した焼結合金により構成されてい
る。また、図2に示すように、上記導電性砥石9の加工
面10は、その回転方向にそって交互に異なる2種類の
砥石、すなわち低メッシュ砥石と高メッシュ砥石によっ
て構成されている。
【0010】上記の装置外に設けた電源装置11の
(+)極は、ブラシ12を介して、導電性砥石9の外周
部に電気的に接続され、(−)極は、加工曲率RA と近
似形状に形成され、導電性砥石9の加工面10との間に
僅かな隙間eを設けて配設されるドレス電極13と接続
されている。ドレス電極13の幅L2 は、前記2種類の
砥石を構成するセグメントの幅L1 にに対して、L2
1 の関係にある。なお、電源装置11は、印加する電
流値を可変自在に設定できるものである。
【0011】また、導電性砥石9の側面には、その加工
面の砥石種に対応して、光の反射率の変化部14が設け
てあり、光学式ピックアップ15によって(−)電極の
下を通過中の反射率変化部14は、高い反射率の高反射
率部14aと、低い反射率の低反射率部14bとが、光
を全く反射しない無反射部14cを介して交互に設定さ
れている。
【0012】18はそれに連動して電源装置11をON
・OFFするON・OFFユニットを示す。ON・OF
Fユニット18は、光学式ピックアップ15に接続され
ている。光学式ピックアップ15は、光の反射率変化部
14に対して照射した光が、反射して光学式ピックアッ
プ15に帰ってくる反射光を、高い反射率のとき、低い
反射率のとき、反射しないとき、の3段階に分けて識別
するものである。
【0013】光学式ピックアップ15からの識別信号
は、上記ON・OFFユニット18に送られ、ON・O
FFユニット18は、この識別信号を基に電源のON、
OFFを行っている。そのため、電解ドレスを行うべき
砥石メッシュに対しては電源をON、行わない砥石メッ
シュに対しては電源をOFF、とするように、光の反射
率変化部14のパターンを砥石メッシュのパターンに対
応させている。
【0014】一方、ON・OFFユニット18は、図3
に示すような電極13と、高メッシュ部Aと低メッシュ
部Bとからなる砥石メッシュのパターンとの位置関係
で、電源11をON、OFFするように設定してある。
つまり、ON・OFFユニット18は、電解ドレスを行
う砥石メッシュ部(図3においては高メッシュ部A)の
回転方向側の境界部10aと、電極13の砥石回転方向
側の側面13aとが一致した時に電源11をON、上記
境界部10aとは反対側の境界部10bと、電極13の
砥石回転方向とは反対側の側面13bとが一致した時に
電源13をOFFとなるように設定してある。ここで、
電源11がONになつている時間は、電極13の全面が
電解ドレスを行う砥石メッシュ部をカバーしている時間
に相当する。
【0015】本実施例におけるON・OFFユニット1
8は、光学式ピックアップ15が高反射率部を読み取っ
ているときは、高メッシュ部Aのみを電解するよう電源
11をONにし、光学式ピックアップ15が低反射率部
を読み取っているときは、低メッシュ部Bのみを電解す
るよう電源11をONにし、光学式ピックアップ15が
無反射率部を読み取っているときは、電源11をOFF
にするよう設定されている。また、ON・OFFユニッ
ト18は、電極13の全面が高メッシュ部Aをカバーし
ているときに電源11をONするのと、電極13の全面
が低メッシュ部Bをカバーしているときに電源11をO
Nするのと、どちらか一方を任意に選択することが可能
となっている。
【0016】また、上記導電性砥石9の加工面10とド
レス電極13の隙間に、図示されていないクーラント供
給装置により、弱電性クーラント16を供給するノズル
17が配設されている。上記加工装置による加工方法
は、弱電性クーラント16を供給しながら、弱電性砥石
9を回動し、光学式ピックアップ15によってドレス電
極13の下を通過中の砥石種を検出する。
【0017】一例として、図4に砥石種Aを電解ドレス
するときの電解電流波形の時間にともなうドレス電極下
を通過する砥石種との関係を示した。通常電解インプロ
セスドレッシング研削法において電源装置11から供給
される電流の波形は直流パルス形状でオンタイム、オフ
タイムともに2〜6μsec程度である。また、研削加
工中の導電性砥石3の回転速度は15000rpm程度
であり、導電性砥石9の加工面10が2種の砥石によっ
て12分割されているとすると、電源装置11のON・
OFFの切り替えは333μsec程度の周期で行われ
る。
【0018】本実施例では、図5の(a)に示されるよ
うな、低メッシュ部Bと高メッシュ部Aの高さが等し
く、加工面表面に砥粒が突出していない状態の砥石10
を使用する。まず、高メッシュ部Aのみを選択的に電解
ドレスするために、光学式ピックアップ15が受けた反
射光が高光反射率の時に電源11をONするようにON
・OFFユニット18を設定する。設定後、高メッシュ
部Aのみの電解ドレスを開始する。上記設定から、高メ
ッシュ部Aのみが電解ドレスされ、図5の(b)に示す
ように、高メッシュ部Aは低メッシュ部Bよりも後退す
る。この時の電解電流値は、通常の電解ドレッシング電
流値よりも大きい電流を印加する(2A程度)ことによ
り、高メッシュ部Aの後退させる時間を短縮させる。高
メッシュ部の後退後、低メッシュ部Bを電解ドレスし、
図5の(c)に示すように、砥石10の加工面表面に砥
粒を突出させる。この段階で、ワーク19に対して粗い
研削を行うことが可能となる。次に低メッシュ部Bのみ
を選択的に電解ドレスするために、光学式ピックアップ
15が受けた反射光が低光反射率の時に電源11をON
するように、ON・OFFユニット18を設定し、ワー
ク19に対する高能率研削加工を行う。この時の電解電
流値は、通常の電解ドレッシング電流値(0.5A程
度)である。
【0019】粗研削の加工が完了した時点で、上記低メ
ッシュ部と高メッシュ部に対して前記とは逆の電解ドレ
ス操作を行い高メッシュ砥石による高精度研削加工を行
う。1つのワーク19の加工終了後、砥石10の加工面
は低メッシュ部Bが後退した状態(図5の(d))であ
るので、次のワーク19を加工する際は、上記の順序と
同様に、高メッシュ部Aのみを後退されて、加工を開始
する。これら、粗研削〜仕上げ研削までの一連の加工
は、ドレス電流の値を適宜選択することによって、1回
の切り込み加工のなかで、つまり、1工程で行うことが
可能である。従って、本実施例においては、砥石交換に
ともなう段取り替えなしで、粗研削〜仕上げ研削までを
高能率に精度よく行うことができる。
【0020】なお、電解ドレッシングを行うにあたり使
用するドレス電極13は、図6に示すように、その形状
を砥石10の加工面の周方向の形状に対応した扇形とし
てもよい。ドレス電極13を上記のような形状とするこ
とにより、ドレス電流が、電解する砥石メッシュ部(高
メッシュ部Aもしくは低メッシュ部B)に対してむら無
く流れるため、一方の砥石メッシュ部を電解ドレスして
後退させることによって、加工に用いる砥石メッシュ部
を交換することを繰返しても、上記のような長方形の電
極に比べて、砥石加工面の面精度を高く保つことができ
る。また、本実施例では、砥石10の回転数を測定する
手段として光学式のピックアップを用いたがこれに限定
されるものではない。
【0021】
【実施例2】図7及び図8は、本実施例の研削装置を示
すものであり、図7は装置の概念図を示し、図8は本実
施例における電源装置のON,OFFのタイミングと砥
石加工面とドレス電極の位置関係を示す図である。な
お、実施例1と同一部材、同一構成には同一符号を用い
てその説明は省略する。
【0022】本実施例においては、異種の砥石を選択的
にドレッシングする手段として、実施例1における光学
式ピックアップとON・OFFを用いない構成であるこ
とが実施例1と異なる。
【0022】本実施例においては、導電性砥石9の外周
のブラシ12の摺動部は、導電性砥石9の加工面10に
対応して導電部23a,40aと非導電部23b,40
bが交互に配置されたベルト23とベルト40の2本の
ベルトを備えており、ベルト23,40は導電性砥石9
を構成する砥石種の数だけそれに対応する位置に配置さ
れている。次にベルト23、40に対するブラシ12、
砥石9のメッシュのパターン、ドレス電極13の関係に
ついて説明する。
【0023】一方のベルト23は、電解ドレスを行う高
メッシュ部Aの回転方向側の境界部10cと、ドレス電
極13の砥石回転方向側の側面13aとが一致した時
に、ブラシ12の砥石回転方向とは反対側の側面12a
と、ベルト23の導電部23aの回転方向側の境界部2
3cとが一致するように、砥石9の外周に備えられてい
る。もう一方のベルト40は、電解ドレスを行う低メッ
シュ部Bの回転方向側の境界部10dと、電極13の砥
石回転方向側の側面13aとが一致した時、という条件
以外は、ベルト23のときと同様の条件で砥石9の外周
に備えられている。すなわち、ベルト23は高メッシュ
部Aを電解ドレスする時に使用し、ベルト40は低メッ
シュ部Bを電解ドレスする時に使用するものである。
【0024】ここで、砥石メッシュ部(高メッシュ部A
もしくは低メッシュ部B)の幅L3と、ベルト23,4
0の導電部23a,40aの幅L4 と、ブラシ12の幅
5と、電極13の幅L6 との関係は、L5 +L4 =L
3 +L6 としている。また、ブラシ12は駆動装置24
によって砥石軸方向(矢印X方向)に移動自在な構成と
なっており、任意のベルトに対する摺動が可能となって
いる。
【0025】次に研削方法を説明すると、まずワーク1
9をチャック20に固定し、ワーク19と砥石9の間に
クーラント16を供給し、砥石9を回転させる。加工初
期の粗い研削を行うにあたり、ブラシ12をベルト23
上に移動させる。本実施例によると、上記構成とするこ
とにより、ブラシ12がベルト23上にあるとき、高メ
ッシュ部Aの回転方向側の境界部10cと、電極13の
砥石回転方向側の側面13aとが一致した時に電源11
はONされて高メッシュ部は電解ドレスされる。
【0026】そして、高メッシュ部Aの上記境界部10
cとは反対側の境界部10dと、ドレス電極13の砥石
回転方向とは反対側の側面13bとが一致した時(導電
部23aの砥石回転方向とは反対側の境界部23cと、
ブラシ12の砥石回転方向側の側面12bとが一致した
時)に電源11はOFFされて高いメッシュ部Aの電解
ドレスは終了する。上記作用を繰返し、高メッシュ部A
のみを選択的に電解ドレスする。以後、実施例1と同様
の方法で、高メッシュ部Aのみを後退させて、高能率研
削加工を行う。
【0027】研削終了後、ブラシ12をベルト40上に
移動させ、上記高メッシュ部Aのみの電解ドレスと同様
の方法にて低メッシュ部Bのみを電解ドレスする。以
後、実施例1と同様の方法で、低メッシュ部Bのみを選
択的に後退させ、研磨加工を行う。
【0028】本実施例における加工は、粗研削時には駆
動装置24を駆動させ、ブラシ12を低メッシュ砥石に
対応するベルト23に摺動させながら導電性砥石9を電
解ドレッシングすることによって、導電性砥石9の低メ
ッシュ砥石のみを選択的に電解ドレッシングし、また仕
上げ研削時には、同様に高メッシュ砥石部のみを選択的
に電解ドレッシングすることによって実施例1と同様に
高能率で精度の高い研削加工を、より単純な構成で実現
することができる。
【0029】
【実施例3】図9及び図10は、本実施例の研削装置を
示すものであり、図9は装置の概念図を示し、図10は
本実施例に用いる導電性砥石を示す。なお、実施例1と
同一部材、同一構成には同一符号を用いてその説明は省
略する。
【0030】本実施例においては、導電性砥石9の加工
面10における高メッシュ砥石と低メッシュ砥石の間に
空間25を設けている。
【0031】本実施例における加工は、実施例1と同様
に行われるが、高メッシュ砥石と低メッシュ砥石の間に
空間25があるために、両砥石の一方を選択的にドレッ
シングする際、電源11のON、OFFの切り替えのタ
イミングがとりやすく、しかも、隣のメッシュの砥石に
電解電流がリークする恐れが少ないので、より高精度な
電解ドレッシングと高能率、高精度な研削加工が可能で
ある。また、前記空間25に加工中の研削抵抗で容易に
除去されるような樹脂を充填して、導電性砥石9の加工
面10の強度を向上させることも可能である。
【0032】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電解イ
ンプロセスドレッシング研削法を適用した光学素子の球
面創成加工において、粗研削〜仕上げ研削までを砥石の
付け替えの段取り作業なしで、1軸の加工機で、高能率
及び高精度に行うみとができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の研削装置の概念図である。
【図2】同実施例における導電性砥石を加工面側からみ
た正面図である。
【図3】同実施例における電源装置のON,OFFのタ
イミングと砥石加工面とドレス電極の位置関係図であ
る。
【図4】同本実施例における(−)電極下を通過する砥
石種と電解電流波形の関係図である。
【図5】同実施例における砥石加工面の状態の変化の概
念図である。
【図6】同実施例の変形例の正面図である。
【図7】本発明の実施例2の研削装置の概念図である。
【図8】同実施例における電源装置のON,OFFのタ
イミングと砥石加工面とドレス電極の位置関係図であ
る。
【図9】本発明の実施例3の研削装置の概念図である。
【図10】同実施例に用いる導電性砥石の正面及び側面
図である。
【図11】従来の研削装置の概念図である。
【符号の説明】
9 導電性磁石 10 加工面 11 電源 12 ブラシ 13 ドレス電極 14 反射率変化部 15 光学式ピックアップ 16 弱電性クーラント 17 ノズル 18 ON・OFFユニット 19 ワーク 20 チャック

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電解インプロセスドレッシング研削方法
    において、砥石種が加工面の方向に複数に分割された導
    電性砥石を用い、この分割された砥石種を選択的に電解
    ドレッシングしながら加工することを特徴とする電解イ
    ンプロセスドレッシング研削方法。
  2. 【請求項2】 導電性の砥石と、この砥石の加工面と対
    向配置された電極と、電極に電圧を印加する電源とを有
    する電解インプロセスドレッシング研削装置において、
    2種以上の砥石種を加工面の周方向に複数に分割した導
    電性砥石と、この導電性砥石の各砥石種を選択的に電解
    ドレスする手段とを有することを特徴とする電解インプ
    ロセスドレッシング研削装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9950843B2 (en) 2014-11-18 2018-04-24 Shinko Chemical Co., Ltd. Packaging container

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US9950843B2 (en) 2014-11-18 2018-04-24 Shinko Chemical Co., Ltd. Packaging container

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